[發(fā)明專利]一種緩解軌道交通施工影響的常規(guī)公交主動(dòng)改線方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110257739.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN112990566A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪怡然;陳景旭;于新蓮;劉志遠(yuǎn);霍錦彪;安秦鶴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐爾東

1.一種緩解軌道交通施工影響的常規(guī)公交主動(dòng)改線方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

第一步，針對(duì)運(yùn)行軌跡與軌道交通施工影響范圍內(nèi)的路段出現(xiàn)重合或交叉的常規(guī)公交線路，構(gòu)建用于判斷路線運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，判斷運(yùn)營(yíng)狀態(tài)是否需要對(duì)受影響區(qū)段的線路施行改線，以及判斷出需采用的改線形式，其中，改線形式包括跳站運(yùn)營(yíng)和站點(diǎn)整體遷移；

第二步，當(dāng)在受影響區(qū)域段采用跳站運(yùn)營(yíng)的方式時(shí)，調(diào)查獲取公交車輛在該區(qū)段內(nèi)的不停車通過時(shí)間及平均每增停一個(gè)車站后運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加情況；

當(dāng)在受影響區(qū)域段采用站點(diǎn)整體遷移的方式時(shí)，在受影響區(qū)域選定改線備選區(qū)段以及備選車站，獲取公交車輛在備選區(qū)段的不停車通過時(shí)間以及平均每增停一個(gè)車站后運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加情況；

第三步，調(diào)查所有待改站點(diǎn)的服務(wù)乘客數(shù)量，并預(yù)測(cè)各備選站的吸引量，建立0-1優(yōu)化模型，求解0-1優(yōu)化模型，根據(jù)0-1優(yōu)化模型結(jié)果，得到公交改線方案并發(fā)布公交運(yùn)營(yíng)線路及站點(diǎn)位置變更通知。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩解軌道交通施工影響的常規(guī)公交主動(dòng)改線方法，其特征在于：第一步中，構(gòu)建用于判斷路線運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的評(píng)價(jià)指標(biāo)是指周轉(zhuǎn)耗時(shí)增加率，對(duì)于線路n∈N，N為常規(guī)公交線網(wǎng)中的所有線路集合：

周轉(zhuǎn)耗時(shí)增加率是指，施工期間線路全程的平均運(yùn)行時(shí)間T′_n相對(duì)施工前全程平均運(yùn)行時(shí)間T_n的增加比例：

改線評(píng)判基準(zhǔn)值為P₀，當(dāng)即判定線路n因受軌道交通施工影響較大需要對(duì)受影響區(qū)段的線路施行改線，P₀依據(jù)乘客對(duì)于出行時(shí)間的承受能力以及城市公共交通服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的運(yùn)送速度標(biāo)準(zhǔn)制定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緩解軌道交通施工影響的常規(guī)公交主動(dòng)改線方法，其特征在于：當(dāng)確定需要對(duì)受影響區(qū)段的線路施行改線，其形式確定方法為：

測(cè)算公交線路總長(zhǎng)度L_n，受影響區(qū)段長(zhǎng)度l_n，施工期間車輛在受影響區(qū)段正常停站的運(yùn)行平均時(shí)間為t_n，不停站通過的平均時(shí)間若t_n，與T_n之間存在如下關(guān)系：

其中，α為可接受的最大運(yùn)行時(shí)間增加系數(shù)，則表示減少停站可以有效緩解施工對(duì)常規(guī)公交線路運(yùn)營(yíng)的影響，即采用在受影響區(qū)段內(nèi)跳站運(yùn)營(yíng)的改線形式，

若t_n，與T_n之間存在如下關(guān)系：

則將受影響區(qū)段的站點(diǎn)整體遷移。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的緩解軌道交通施工影響的常規(guī)公交主動(dòng)改線方法，其特征在于：

將待改線路集合記為N′＝N₁∪N₂，N₁為采用跳站運(yùn)營(yíng)的線路集合，N₂為采用站點(diǎn)整體遷移改線的線路集合；

第二步中，站點(diǎn)整體遷移改線的線路n∈N₂至少對(duì)應(yīng)一個(gè)備選區(qū)段，備選區(qū)段內(nèi)的備選站是有序的，最終有且僅有一個(gè)備選區(qū)段被選用；備選區(qū)段所替換掉的原線路區(qū)段稱為待改區(qū)段，同一線路的不同備選區(qū)段對(duì)應(yīng)的待改區(qū)段存在差異，但都完整包含了受影響區(qū)段；備選區(qū)段應(yīng)對(duì)待改區(qū)段客流的兼顧能力和與未改線區(qū)段的銜接性，使用備選區(qū)段與待改區(qū)段之間的Fréchet距離衡量，F(xiàn)réchet距離越小則兩個(gè)區(qū)段間的差異越小，即備選區(qū)段的上述能力越強(qiáng)；

線路n∈N₂的備選區(qū)段集為S_n，區(qū)段s∈S_n內(nèi)的備選站序列為其對(duì)應(yīng)的待改區(qū)段內(nèi)原站點(diǎn)序列為備選區(qū)段與待改區(qū)段之間的Fr6chet距離應(yīng)滿足如下條件：

其中，D為指定的距離參數(shù)，表示可接受的最大改線差異，對(duì)于跳站運(yùn)營(yíng)的線路n∈N₁，待改區(qū)段與受影響區(qū)段相同且待改區(qū)段內(nèi)原站點(diǎn)序列R_n。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緩解軌道交通施工影響的常規(guī)公交主動(dòng)改線方法，其特征在于：第三步中，所有線路的備選站構(gòu)成了備選站集V＝V_e∪V_b，其中V_e為備選車站中的既有車站集，V_b為新建車站集，所建立的0-1優(yōu)化模型M如下：

[M]：

其中，式(5)將最大化改線后的預(yù)期服務(wù)乘客數(shù)量作為模型的目標(biāo)函數(shù)，式中第一項(xiàng)為遷移后的新增車站吸引的乘客數(shù)量，第二項(xiàng)表示跳站運(yùn)行的車站損失的乘客數(shù)量，第三項(xiàng)表示遷移線路待改區(qū)段站點(diǎn)的損失乘客數(shù)量；

約束條件中，式(6)、(7)表示每條線路在改線后的區(qū)段內(nèi)，通行時(shí)間不能超過預(yù)定值；式(8)表示新建車站產(chǎn)生費(fèi)用的總成本不能超出預(yù)算，式(9)表示每條需要整體遷移的線路有且僅有一個(gè)備選區(qū)段將被選擇，式(10)、(11)表明了決策變量之間的關(guān)系，式(12)、(13)和(14)表示決策變量都是0-1變量；

0-1優(yōu)化模型中涉及的符號(hào)含義介紹如下：

N′表示待改線路集合，N′＝N₁∪N₂，N₁為采用跳站改線的線路集合，N₂為采用整體遷移改線的線路集合；

R_n表示采用跳站運(yùn)行的線路n∈N₁，其待改區(qū)段內(nèi)原站點(diǎn)集合；

S_n表示采用整體遷移改線的線路n∈N₂的備選區(qū)段集；

表示采用整體遷移改線的線路n∈N₂，其備選區(qū)段s∈S_n對(duì)應(yīng)的待改區(qū)段內(nèi)原站點(diǎn)集合；

表示采用整體遷移改線的線路n∈N₂，其備選區(qū)段s∈S_n內(nèi)的備選站集合；

V表示所有備選站構(gòu)成的集合，其中V_e為備選車站中的既有車站集，V_b為新建車站集；

表示車站k可為線路n吸引的乘客數(shù)量，可通過調(diào)查獲得；

表示施工期間線路n∈N₁在待改區(qū)段不停站通過的平均時(shí)間，可通過調(diào)查獲得；

δ_n表示線路n∈N₁在待改區(qū)段內(nèi)平均每增停一個(gè)車站后，運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加量，可通過調(diào)查獲得；

表示線路n∈N₂在備選區(qū)段s∈S_n內(nèi)不停站通過的平均時(shí)間，可通過調(diào)查獲得；

δ_s表示線路n∈N₂在備選區(qū)段s∈S_n內(nèi)平均每增停一個(gè)車站后，運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加量，可通過調(diào)查獲得；

w_n表示線路n∈N′在改線區(qū)段的最大運(yùn)行時(shí)間；

c表示每新建一個(gè)車站花費(fèi)的成本；

W表示用于新建車站的資金預(yù)算；

決策變量包括y^k，z^s，其含義為：

為0-1變量，當(dāng)線路n在改后運(yùn)行區(qū)段內(nèi)仍然通過車站k時(shí)取1；

y^k為0-1變量，當(dāng)新建站k被選擇，確認(rèn)為需要修建的車站時(shí)取1；

z^s為0-1變量，s∈S_n，n∈N₂，當(dāng)線路n的某條備選區(qū)段s被選擇時(shí)取1；

最終，根據(jù)0-1優(yōu)化模型的優(yōu)化結(jié)果，得到常規(guī)公交改線方案并及時(shí)發(fā)布常規(guī)公交運(yùn)營(yíng)線路及站點(diǎn)位置變更通知。